電解水實驗范例6篇

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電解水實驗

電解水實驗范文1

一、化學反應的實質

從微觀角度看水分子分解時生成了氫原子和氧原子,兩個氫原子結合成一個氫分子,很多氫分子聚集成氫氣;兩個氧原子結合成一個氧分子,很多氧分子聚集成氧氣。從而說明在化學反應里,分子可以分成原子,而原子不能再分。化學反應的實質是,(原物質)分子分裂成原子,原子再組合成(新物質)分子。

二、某化合物是由哪些元素組成

從宏觀角度看:水電解的產物只有氫氣、氧氣兩種物質,所涉及的元素也只有兩種且都來源于水,說明水是由氫氧兩種元素組成的化合物。由此可解釋:化合物是由哪些元素組成。

例1 某化合物燃燒生成H O和CO 。該化合物一定含有 元素,可能含有 元素。

解析:該化合物用X表示,燃燒的實質是與氧氣反應,故有X+O2 H O+CO ,產物兩種,所涉及元素三種,其中的碳氫兩元素一定來自X,氧元素的來源既可能來自X,也有可能來自空氣中的氧氣。故答案為:碳、氫,氧。

例2 某化合物46g,完全燃燒生成54g水,88g二氧化碳,故此化合物中含 元素。

解析:首先肯定該化合物中含有碳、氫兩元素,是否含有氧元素由計算可知:該化合物用Y表示,故有Y+OH O+CO ,由54g水可計算出含氫06g,由88g二氧化碳可計算出含碳24g,故產物中碳氫質量和:24g+06g=3g,而該化合物為46g,說明該化合物中還含氧元素且質量為46g-3g=16g,故答案為:碳、氫、氧。

三、化合物中各元素質量比

電解水實驗結果是產生氫氣和氧氣,體積比為2∶1,又知氫氣、氧氣兩氣體密度分別為00899 g/L,1429 g/L,由此可計算出兩元素質量比:設電解水實驗產生氫氣為2L,則與此同時產生氧氣為1L。

m(H )=2L×00899g/L=01798g

m(O )=1L×1429g/L=1429g = ≈ 。

其他化合物中各元素質量比呢?如前面例2……

四、解釋如何確定化合物的化學式

由電解水實驗結果,如在上面已確定水是由氫氧兩種元素組成且質量比為1∶8,那么各元素原子之間的個數比呢?

設水的化學式為HmOn,則 ==

故水的化學式為H O。

例3 核糖相對分子質量為150,其中含碳40%,氫67%,其余為氧,則核糖化學式為。

解析:已知化合物由三種元素組成,設其化學式為CxHyOz如其質量為100g,則碳元素質量為40g,氫元素質量為67g,氧元素質量為533g。由此可推出x∶y∶z=1∶2∶1。又因核糖相對分子質量為150,簡式為CH O,各元素相對原子質量總和為30,故原子個數應同時擴大5倍,故其化學式為C H O 。

電解水實驗范文2

關鍵詞:電解飽和食鹽水;電解水;電解氯化銅;實驗改進

文章編號:1005-6629(2012)11-0049-02 中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:B

1、問題提出

江蘇教育出版社出版的普通高中課程標準實驗教科書化學1的第40頁中有如圖1所示的電解飽和食鹽水實驗。

該實驗裝置具有能有效收集氣體、檢驗氣體時易操作等優點,但其還是未能有效解決下列問題:①陰極產生H2量少,進行點燃或爆鳴實驗比較困難;②驗證氯氣時,Cl2容易逃逸到空氣中而污染環境。

筆者認為:電解速率不快,H2量少可能是由兩方面的原因造成的,第一,在u型管中電解飽和食鹽水時,離子在陰陽兩極間的遷移距離過長,電阻大。同樣的電壓下,功率消耗大,氣體生成量少;第二,陰極鐵棒浸入溶液部分太短,表面積小,不利于氫氣的產生;第三,在檢驗Cl2性質時難以杜絕其泄漏,若用其他裝置收集并吸收尾氣,則實驗步驟加多。

2、電解飽和食鹽水實驗的改進

基于以上分析,電解飽和食鹽水實驗的改進思路為:①陰極和陽極盡可能靠近,以縮短離子遷移的距離,提高電解的速率;②將電解產生的氯氣和氫氣封閉在電解器中,便于收集、教學和減少污染。

2.1 實驗儀器、藥品及其裝置簡介

儀器:學生直流電源(1套)、碳棒2根(帶橡膠塞,125×7 mm)、15×150 mL試管2根(先在底部打出小孔,D≈3 mm,這是非常關鍵的設計)、大燒杯(1個)、自制固定片、洗瓶、火柴、導線若干等。

藥品:飽和食鹽水、酚酞試劑、淀粉碘化鉀試紙、蒸餾水。

試管底部的小孔用酒精噴燈將其底部加熱至紅熱后用鐵釘戳制而成,由于此時的小孔不規則,需在酒精噴燈上加熱使其孔徑趨于規則,制得的孔徑大概在3 mm左右(實驗過程中使用的是15~150 mL試管,3mm的孔徑大小效果較好,固定片是一塊面積略大于燒杯的塑料片,上面的圓孔制作是先對照試管的直徑畫出其圓孔的大小,再用刻刀沿著畫出的圓孔線(適當縮?。┛坛鰣A孔。由于塑料有—定的形變,當把試管插入小孔的時候,即可固定試管,再根據固定片大小最后依次刻出其他圓孔。

2.2 實驗步驟和現象

2.2.1 組裝實驗儀器

按照圖2安裝實驗裝置。安裝過程中應注意:要先在底部有孔的小試管加入飽和食鹽水,可以從小孔加入直至完全趕走空氣,然后在兩支試管中加入幾滴酚酞;再將兩支試管置于燒杯中的飽和食鹽水中。

2.2.2 接通電源,開始電解

接通電源,控制電壓在28 V左右,可以觀察到陰陽兩極同時產生氣體。陰極產生大量小氣泡(H2),試管內液體逐漸被排出試管,同時無色液體逐漸變成紅色,可證明陰極產生NaOH;陽極也有大量小氣泡(Cl2)生成,但試管內的液體被排出的速率不及陰極處試管快。

2.2.3 關閉電源,觀察氣體

當陰極試管中的液體被完全(大部分)排出時停止電解(建議保留一部分液體,便于觀察現象和驗證氣體),此時陽極試管中大部分是氣體,可看到略帶黃綠色。將小試管從固定片中拿出來,讓學生觀察。由于空氣壓力的作用,試管中殘留的液體不會滴下來,收集的氣體也不會逃逸。

2.2.4 驗證生成的氣體

(1)檢驗氫氣。先點燃酒精燈,用手指堵住試管的小孔,試管口靠近酒精燈或點燃的火柴,可聽見響亮的爆鳴聲,可證明該氣體是H2。

(2)檢驗氯氣。同樣用手指堵住小孔,試管靠近潤濕淀粉Kl試紙,放開堵孔的手指,濕潤的淀粉Kl試紙馬上變深藍色或紫色,可證明該氣體是Cl2。可用手扇聞氣體,嗅到刺激性氣味。

2.3 對影響電解飽和食鹽水速率條件的探究

本研究假設,在新的實驗裝置中影響電解飽和食鹽水速率的條件有電壓高低和電極間距等。筆者在實驗中針對這兩個問題進行了探索,其實驗結果如下:

根據圖3所示,不難得到結論:在電解電壓保持不變的情況下,電解時間會隨著兩電極間的距離變化而變化,表現為當增大兩電極間的距離時,需要的電解時間增大,電解速率變慢。在其他條件不變的情況下,改變電解電壓時,會發現電壓與電解時間呈線性關系,并且隨著電壓的上升,電解所需要的時間減少,電解速率變快。這就為通過以改變電源電壓的方式來提高電解效率提供了一定的理論依據,然而,由于實驗中提供的直流電源具有一定額定電壓,不可能無限制的改變電解電壓,所以通過以改變電極間距離的方式來提高電解效率仍然具有—定應用價值。

3、新電解裝置的運用

3.1 電解水實驗

用上述電解飽和食鹽水裝置完成電解水實驗,同樣取得成功。實驗所得氣體生成物收集在底部有孔的小試管中。由于可燃性氣體的爆炸都存在一個爆炸極限,而實驗所得的H2是純凈的,所以爆鳴需要混入一定量空氣??梢宰尲瘽M氫氣的小試管小孔朝上暴露在空氣中,然后再點燃。

3.2 電解CuCl2溶液的實驗

在電解CuCl2溶液時,可以發現陰極區有銅生成,溶液由藍色變成黃綠色,而陽極區產生氣體,溶液的藍色變淺,且微微透出綠色。如果使用傳統裝置進行實驗,無法讓學生觀察到上述現象,但是改進裝置卻能進行直觀教學一一可將小試管直接從固定片中拿出來供學生觀察,不必擔心氯氣泄露。

4、本改進實驗裝置優點

(1)實驗現象明顯。可以將小試管從固定片中拿出來,供學生直接觀察,不必擔心氣體逃逸。

電解水實驗范文3

以空氣為背景氣,脈沖頻率f=50Hz,甲苯水溶液初始濃度CLo=30mgL-1,體積V=75mL,溶液pH為中性,改變脈沖峰值電壓,考察峰值電壓對甲苯水溶液去除率的影響。反應器加入溶液后立即開始放電反應,由于甲苯水溶液的初始濃度比較低,揮發量比較小,使得氣體中甲苯的濃度很低,對去除率影響不大,因此,甲苯水溶液的去除率可以近似的看做是100%LoLiLoCCηC。圖2為脈沖峰值電壓和甲苯水溶液去除率的關系示意圖。從圖中可知:隨著峰值電壓的提高,甲苯的去除率提高幅度較大,當反應時間為60min,峰值電壓從15kv上升到20kv,甲苯的去除率從60%提高到93%,這是因為隨峰值電壓的提高,注入反應器的能量也增加。從電暈放電的現象觀察也發現,隨峰值電壓的上升電暈由暗趨向明亮。反應系統中輸入能量的大小可以用公式W=1/2CfU2計算(Wangetal.,2006),其中C為儲能電容,f為脈沖頻率,U為峰值電壓。當甲苯的去除量要達18mgL-1,22.8mgL-1,27.9mgL-1時,需要在輸入能量分別為7.31w,9.95w,13.00w的條件下電暈60min。將能量消耗與甲苯的去除量相比可知能量消耗與甲苯去除量的比值并不是一個固定的值,而是呈正相關的關系,即能量消耗越多,甲苯的去除量越大,這與電壓升高,甲苯去除量增大的結果相一致,原因是電壓升高會導致輸入能量的增大,從公式W=1/2CfU2也可以看出,當儲能電容和脈沖頻率一定時,輸入能量與電壓成二次方關系。

2電暈放電同時降解氣液相中的甲苯

以空氣為背景氣,脈沖電壓U=17.5kV,頻率f=50Hz,甲苯水溶液初始濃度CLo=30mgL-1,體積V=75ml,溶液pH為中性。等反應器內溶液達到氣液平衡后,進行放電反應,圖3為實驗結果。比較圖3與圖2可知,氣液平衡后再電暈,甲苯的去除率較高。這主要是因為氣體的介電常數遠遠小于液體,因此在氣相中更容易引發放電,產生的高能電子及活性自由基較液相中多(張麗等,2007;李楠,2008),所以脈沖電暈對氣相甲苯的降解速率較液相甲苯快,當放置一段時間后,將會有很大一部分甲苯從液相轉移到氣相中,因此其整體的降解速率較直接電暈液相甲苯快。因此,采用氣液同時降解的方式可以縮短放電反應的時間(當要達到去除率為60%時,直接電暈所需的時間為40min,而采用氣液同時降解,所需的時間僅為25min),達到節約能耗的目的。

3不同背景氣對甲苯水溶液去除率的影響

反應器加入溶液后立即開始放電反應,分別以氬氣、氮氣、空氣為背景氣,峰值電壓U=17.5kV,脈沖頻率f=50Hz,甲苯水溶液初始濃度CLo=30mg/L,體積V=75ml,溶液pH為中性,考察不同背景氣對甲苯水溶液去除率的影響。圖4為電暈60min,不同背景氣和甲苯去除率的關系示意圖。從圖中可知,甲苯水溶液在氬氣氣氛下的去除率最高,在空氣氣氛下的去除率最低。這是因為一方面當有氬氣存在的時候,放電過程中會發生潘寧電離產生Ar﹡離子,使氣體的湯生第一電離系數提高,在一定程度上減小了起暈和擊穿電壓,從而使放電更容易發生(孫保民等,2010);另一方面,N2、O2分子都具有俘獲高能電子的能力,而O2分子俘獲高能電子的能力最強(任忠夫等,2006),因此,氧氣濃度升高,用于直接降解甲苯分子和與水分子反應產生活性物質的高能電子就減少,甲苯的去除率就越低。雖然空氣中的氧分子在電暈作用下會形成臭氧,但在常溫常壓下甲苯與臭氧的反應速度常數很小,可以忽略(Tobyetal.,1985;黃立維等,2007)。

4甲苯水溶液初始濃度對去除率的影響

反應器加入溶液后立即開始放電反應,以空氣為背景氣,脈沖電壓U=17.5kv,頻率f=50Hz,甲苯水溶液體積V=75ml,溶液pH為中性,考察甲苯水溶液初始濃度對去除率的影響。圖5為電暈60min,甲苯水溶液初始濃度與去除率的關系示意圖。從圖中可知:甲苯水溶液的去除率隨著初始濃度的增高而降低。當初始濃度為30mgL-1時,電暈60min后,甲苯的去除率為76%,當初始濃度升高到90mgL-1時,電暈60min后,甲苯的去除率只有60%。這主要是因為隨著初始濃度的提高,反應器中甲苯分子的數量也會增加,所需要的活性物質就越多,而當峰值電壓和脈沖頻率一定時,注入反應器的能量和產生的活性物質的數量是不變的(Leietal.,2008;Hongetal.,2012;Quetal.,2013),因此,導致了去除率隨濃度的升高而降低的結果。

5產物分析

圖6為甲苯水溶液以空氣為背景氣,分別在中性、酸性、堿性條件下反應一定時間后的液相色譜圖。從圖中可知:在中性條件下,產物以產物2居多,在堿性條件下,3種產物的生成量差不多,在酸性條件下,產物1沒有檢測到,而產物4、5的生成量較多,實際上,在中性和堿性條件下,產物4也有檢測到,只是生成的量很少,在圖中看不出來,所以未在圖中標出。將這些產物的保留時間與推測可能產生的物質的保留時間做對照,發現產物3的保留時間與苯甲醛的完全吻合,根據文獻(Vanetal.,2007;康穎等,2008),可以確定產物3就是苯甲醛。由液相色譜圖我們可以肯定脈沖電暈確實能降解水溶液中的甲苯,并伴有多種水溶性物質生成,而且pH對產物的種類和數量有很較大的影響。本文來自于《環境科學學報》雜志。環境科學學報雜志簡介詳見

6結論

電解水實驗范文4

1、電解飽和食鹽水陽極上氯離子失電子發生氧化反應得到氯氣,電解反應2Cl--2e-=Cl2,陰極上氫離子得到電子生成氫氣,電解反應為2H++2e-=H2,總反應為2NaCl+2H2O==通電==2NaOH+Cl2+H2。

2、電解食鹽水是一個實驗,實驗結果為:通電后,食鹽水中的氯化鈉(NaCl)與水(H2O)發生電離,分別在陰極與陽極生成氫氣(H2)與氯氣(Cl2)。剩下的氫氧根離子與鈉離子結合生成氫氧化鈉(NaOH)。

3、工業上常用電解食鹽水制取氫氧化鈉。由于氯離子或氯氣與氫氧化鈉溶液接觸會生成氯化鈉和次氯酸鈉(NaClO),工業制氫氧化鈉使用特殊構造的、帶有離子交換膜(不允許帶負電的氯離子或氯氣通過)的電解槽隔絕氯離子或氯氣與氫氧化鈉。

4、電解飽和食鹽水的實驗中,電解產物之間能夠發生化學反應,如NaOH溶液和Cl2或Cl離子接觸會生成NaClO與NaCl,H?和Cl?混合遇火或光照能發生爆炸。在工業生產中,要避免這幾種產物混合,常使反應在特殊構造的、帶有離子交換膜(不允許帶負電的氯離子或氯氣通過)的電解槽中進行。

(來源:文章屋網 )

電解水實驗范文5

關鍵詞:圍堰;水文條件;施工步驟;施工要點

中圖分類號:TU7文獻標識碼: A 文章編號:

前言

圍堰是一種臨時性壩工,其工作條件又有一定的特殊性。如果圍堰不是永久性建筑的一部分,并不一定要拆除,亦可將其留在原處。圍堰按構造和材料可分為:土袋圍堰、土圍堰、木樁土圍堰、鋼壁圍堰、鋼板樁圍堰、混凝土圍堰和套箱圍堰等。圍堰按照用途可以分為墩臺施工圍堰、河寬限制上下游圍堰以及駁岸擋墻施工圍堰等幾種。下面分別對各種圍堰的特點、適用范圍、施工技術進行闡述。

1 土圍堰

1.1 適用范圍和自身特點

土圍堰適用于水深小于2m,流速小于0.3m/s,河床透水性較小的土壤,坡面加固防護時,流速可以稍大,宜用于河邊的淺灘處。土圍堰是完全依靠圍堰本身重力獲得穩定和強度的。當河床土質如為滲水量大的砂土,如中砂、細沙、粉砂時,不得使用土圍堰。因為這類砂土不僅滲水量大,增加挖基坑時的排水工作量,而且排水時,圍堰下砂土極易發生管涌、翻砂,使圍堰下基地沉陷,毀壞圍堰。

1.2 施工技術

土圍堰的施工中應該注意一下幾點:

1.2.1 當圍堰頂部寬度為1~2m時,可采用機械挖基,但應根據機械的種類確定具體的頂部寬度,且不應小于3m。

1.2.2 在筑堰之前,必須將圍堰底下河床底上的樹根、石塊及雜物清除干凈。因為混有樹根、石塊及雜物的填筑土不易夯壓并極易形成滲水孔道。

1.2.3 筑堰材料宜選用黏性土或砂夾黏土。填出水面之后應進行夯實。

2 木板樁圍堰

2.1 適用范圍和自身特點

木板樁圍堰適用于采集和運輸木材較方便的地區, 河床能打下木板樁, 水深較大(3m~5m), 流速較高(1m/s~5m/s以上), 河床透水, 基坑壁有土, 當不能運用土堰時, 適宜采用。為了防止滲漏,板樁間應有榫槽相接。當水深不深時,可用單層木板樁,內部加支撐以平衡外部壓力;水較深時,可用雙壁木板樁,雙壁之間用鐵拉條或根木拉緊,中間填土。若挖基較深,而條件又允許的情況下,可采用多級木板樁圍堰。

2.2 施工技術

木板樁圍堰常用兩三塊拼成一組再插打,以求迅速及板縫密實。安裝板樁時,如木板樁較短,可只在地面或水面設置一道導框;如樁身較長,為了保證插打垂直,應采用兩道導框,先打定位樁,后安裝圍堰。木板裝的插打與合攏有兩種方法。一種是先插后打。將圍堰的一邊或全圍堰的板樁都先插好、擠緊,插樁時可先將樁打下1m左右,使樁能夠站穩。插好后,對各個樁分次輪流擊打,每次打下1.5m左右,直至全部打下至設計標高。這種方法能保證合攏但是施工進度較慢。另一種方法是分塊插打。由一角開始,用單塊或單個組樁插打,至設計標高后再插打第二樁,此方法進度快,但是合攏比較困難,質量不易保證。

3 雙壁鋼圍堰

3.1 適用范圍和自身特點

雙壁鋼圍堰適用于深水基礎施工,圍堰的尺寸及高度應根據基礎尺寸及放樣誤差、墩位處河床標高、圍堰下沉深度和施工期間可能出現的最高水位高程以及浪高等因素確定。鋼壁圍堰是一種新型的施工方法。該法不受施工水位限制,可承受很大的水壓力,能安全渡洪,結構簡單、剛性大,施工方便,工期短,可部分回收利用,當巖面傾斜時,還可做成高低刃腳。

3.2 施工技術

雙壁鋼圍堰的施工要點如下:

3.2.1 鋼殼的刃腳應全部穩妥地支承于巖面上以保證清基和順利鉆孔。

3.2.2 鉆孔護筒頂面應高出封底混凝土面0.15~1.0m,下端應接近基巖面,并串聯固定連成整體。當封底混凝土灌注完畢后,由潛水員在水下拆除連接螺栓,將固定支架吊出水面。

3.2.3 當墩身混凝土筑出水面后,就可拆除雙壁鋼圍堰的上部,均在圍堰內切割,內壁在無水的情況下切割,外壁在灌水后水中切割。

4 鋼板樁圍堰

4.1 適用范圍和自身特點

鋼板樁圍堰適用于水深大于5m,砂性土、半干硬性黏土、碎卵石類土及風化巖等透水性好的河床且不能用其他圍堰的情況。根據需要可修筑成單層、雙程和構體式。適用于防水及擋土,施工方便,入土深度應大于河床以上部分長度。鋼板樁圍堰根據實際需要,可作成圓形或矩形。矩形圍堰的角樁沒有現成的角樁板樁,須要把一塊鋼板截開為兩個半塊,中間加一根角鋼焊接或鉚接。

4.2 施工技術

鋼板樁圍堰的施工中應該注意以下幾點:

4.2.1 選擇打樁機具。打樁機具的選擇主要包括打樁錘和打樁架兩部分。打樁錘的重量一般大于樁重,這樣能保證樁尖與樁頭不被打壞,且打樁效率高。

4.2.2 圍囹安裝。安裝圍囹時,應進行測量定位。當水中圍囹距離岸邊或已成橋墩較遠者,可用前方交會法進行定位。

4.2.3 鋼板樁插打。鋼板樁可采用逐塊插打和全圍囹組插合攏后再逐步打的兩種方法。為了加快速度,可另用一臺吊機或者一艘吊船來承擔吊樁工作,樁架只負責打樁。為了保證鋼板樁插打正直,順利合攏,可采用外加導框的措施。

4.2.4 防滲漏措施。當鎖口不密發生滲漏時,可在抽水發現后以板條、棉絮等在內側堵塞,或在滲漏外側水面撒布大量細煤渣與木屑或谷糠等使水將其夾帶至水下漏縫處進行封堵。

4.2.5 拔除板樁。板樁拔除前,一般應先將水下或基坑中的支撐系統拆除。拆除時應采取適當措施,保證人身安全。為減小拔樁的摩阻力,在拔樁前對樁略加錘擊,或在圍堰內灌水,使水面高出河面1m~1.5m,用靜水壓使樁壁與混凝土脫離。

5 套箱圍堰

5.1 適用范圍和自身特點

套箱圍堰適用于深水,流速 2.0m/s,無覆蓋層,平坦的巖石河床。套箱圍堰分有底套箱和無底套箱,無底套箱用于淺水部位,有底套箱用于深水部位。套箱可用木材、鋼板或鋼筋混凝土制作,內部設相應材料的支撐。根據工地起吊,移運能力和現場實際情況,套箱可以制成整體式和裝配式。套箱的接縫必須采取防止滲漏的措施。

5.2 施工技術

套箱圍堰的施工步驟如下:1.測量組放線, 在鋼護筒上焊接牛腿。2.平臺拆除后搭設上導梁及內支撐。對上導梁牛腿抄平, 安裝上導梁、并與牛腿焊接定位, 安裝內斜撐。并用相同的方法安裝下導梁。3.第一次下插模板并合龍。4.水下安裝斜拉桿。5.進行拋填粗砂及砂袋維護。6.布置導管, 并灌注水下封底混凝土。7.套箱止水與封底處理。8.割除設計樁頭標高以上的鋼護筒, 安裝下導梁內斜撐。9.綁扎承臺鋼筋、預埋墩身鋼筋、接地鋼筋。10.澆筑承臺混凝土。

6 鎖口管柱圍堰

6.1 適用范圍和自身特點

鎖口管柱圍堰可應用于深水的基礎圍堰。它的承載力大,又有鎖口鋼管樁作保護,安全可靠,施工簡單,是一種較好的基礎形式。

6.2 施工技術

施工方法為:先在要修建的基礎周圍打入大型鎖扣鋼管樁,形成一個圍堰,再以砂漿將鎖扣封閉,然后在圍堰內挖除土壤,到一定深度后再灌注承臺及墩身混凝土,直到水面上。在圍堰內回灌水以后,用水下切割機將承臺上的鎖口鋼管樁切除。

7.結束語

我國目前的經濟快速發展,水利工程作為一種十分重要的基礎設施對于保證整個國民經濟的快速穩定的發展具有十分重要的作用。為了確保水利工程施工的順利進行必須采用圍堰來對流水進行有效的阻擋,只有這樣才能夠使水利工程建設有一個穩定的施工環境,為水利工程的按期完成打下堅實的基礎。

參考文獻

[1]賈仲平.水利工程施工圍堰技術進展[J].人民長江,2005,36(11): 1-2.

電解水實驗范文6

危機則是改革的契機。在人類應對挑戰、對付危機的各種行為中,制度的確立與改進最具有根本性,它的作用就在于節約成本,降低不確定性。制度是人類成功應對挑戰的結果,又是成功迎接進一步挑戰的先決條件。響應水危機的行為調整,既需要工程建設、更需要制度建設。過去我們應對水危機是以工程建設為中心,建設了大量水利工程和調水工程,但是資源供給總是趕不上人類的需求,水危機反而越來越突出,這表明開源的水利工程建設只能治標,節水的制度建設才是響應水危機的治本之策。中國的治水模式必須從過度依賴工程建設擴大供給為主轉向制度建設激勵節水,從單一的硬件建設(如水利設備、基礎設施)轉向軟件建設(如制度、法制、民主、R&D、能力建設)和硬件協調發展,政府水利主管部門主要職能從工程投資優先轉向制度建設、公共服務、社會管理。

1998年發生特大洪水之后,我國進入大規模水利工程建設時期,過去五年中央水利基建投資總額達1786億元,是1949年到1997年水利基建投資總額的2.36倍。國家共發行國債6600多億元,其中用于水利建設1258億元,約占五分之一。為了應對嚴峻的水危機,大幅度增加水利投資是必要的,但同時也需要相應加大制度建設的力度。大規模的水利工程建設必須伴隨大規模的制度建設,否則不僅不能保證大量工程發揮預期效益,而且隨著工程效益的迅速衰減,可能會將我們的水問題拖入更加復雜的境地。

節水型社會建設最能夠反映對治水模式轉型的要求。我們認為,未來20年中國非常有必要全面建設節水型社會,這是全面建設小康社會的重要支撐,也是中國解決水問題的根本出路。節水型社會包含三重相互聯系的特征,微觀上資源利用的高效率,中觀上資源配置的高效益,宏觀上水資源利用的可持續。建立節水型社會是一場深刻的社會變革,核心是通過大規模的制度建設,降低水治理的各種成本,建立促進節水和精心用水管水的激勵機制。建設節水型社會要比調水工程經濟成本低得多,社會收益高得多,這正是制度建設最主要的節約作用。

節水型社會的建立,是一個強制性制度變遷為主、誘致性制度變遷為輔的過程,不僅需要水利部門發揮重要作用,更需要各級政府發揮主導作用。目前水利部組織的節水型社會試點工作已經取得初步經驗,我們建議優先在西北和華北缺水地區推廣節水型社會建設的經驗,待取得一定成效后再向全國推廣。

【內容提要】我國水資源嚴重短缺與用水嚴重浪費的現象普遍共存,建設節水型社會是中國可持續發展的戰略選擇。未來20年中國需要全面建設節水型社會,這是中國應對水危機的根本出路,也是全面建設小康社會的重要支撐。節水型社會建設,是水利部門的一項基本任務,同時應作為各級地方政府的一項重要工作,特別應成為華北和西北地區各級地方政府的一項非常重要的日常性工作。

什么是節水型社會?如何建設節水型社會?建成什么樣的節水型社會?這是新世紀中國治水面臨的重大課題。西北黑河流域中游的張掖地區是我國第一個節水型社會試點,提供了建設節水型社會的制度實踐。近期作者兩次赴張掖實地調研,在充分吸收已有研究成果基礎上,對張掖的試點經驗進行理論總結,嘗試概括節水型社會的特征、實現途徑和運行機制,使其有更大范圍的指導意義。

節水型社會是水資源集約高效利用、經濟社會快速發展、人與自然和諧相處的社會,包含三重相互聯系的特征:微觀上資源利用的高效率;中觀上資源配置的高效益;宏觀上資源利用的可持續。節水型社會體現了人類發展的現念,代表著高度的社會文明,也是現代化的重要標志。我國現狀用水效率普遍不高,用水效益更為低下,部分地區已經超過水資源承載能力,建設節水型社會的任務有很強的緊迫性和艱巨性。

建立節水型社會是一場深刻的社會變革,核心是大規模的制度建設。張掖的實踐證明,水權理論為節水型社會建設提供了現實可行的制度框架。實施水權管理是從傳統用水粗放型社會走向節水型社會的具體途徑,內容包括:(1)落實和強化宏觀上的總量控制;(2)根據總量約束制定發展戰略和調整經濟布局;(3)將總量指標逐級向下分配,明確各用水單元的權利和義務;(4)建設計量和監控等支撐水權制度運行的硬件基礎設施;(5)建立用水者協會等水權管理的軟件基礎設施。建立水權制度,實施水權管理,是一項嶄新的事業,要在實踐中探索和創新,在創新中發展和完善。

有效的運行機制是建設節水型社會的關鍵。張掖的實踐表明,建立有效的節水型社會運行機制,要正確處理水資源利用和管理中政府、市場和社會的關系,建立三者有機結合的新型水治理結構;重塑政府與市場的關系,在政府調控下迅速擴大市場在水資源配置中的作用;重新審視國家和社會的關系,在政府引導下逐步引入全社會的廣泛參與。有效的節水型社會運行機制要求政府運作方式經歷“四個轉變”:從分割管理轉向統一管理;從工程建管轉向宏觀調控;從排斥市場轉向市場友好;從封閉決策轉向參與透明。

建設節水型社會要求治水模式的轉型。我國的治水模式必須從過度依賴工程建設轉向制度建設,從硬件建設為主轉向軟件建設和硬件建設協調發展,從工程投資優先轉向制度投資優先。20世紀90年代末以來,中國治水迎來繼建國初期以來的第二個投資,水利部提出了從工程水利轉向資源水利的治水新思路,并以此指導大規模的水利工程建設。資源水利重視資源管理,核心是制度建設,它的提出標志著中國治水開始從大規模的工程建設走向大規模的制度建設。中國人民在過去50年的治水實踐中建設了高度的工程文明,同樣有能力在未來50年建設高度的制度文明。

一、中國水問題的根本出路是全面建設節水型社會

中國目前在以最稀缺的水資源和最脆弱的水生態環境,支撐著人類歷史上最大規模的人口,負擔著歷史上最大規模的人類活動,使我們面臨著歷史上極為嚴峻的水危機。中國在未來20年全面建設小康社會的進程中,以及未來50年邁向中等收入國家的道路上,水資源短缺和水環境污染將長期是制約經濟社會發展的重大瓶頸。中國的水危機已經引起世界范圍的廣泛關注。美國蘭德公司提出影響中國經濟增長可持續性的瓶頸之一就是缺水和污染,它們對增長率的負面影響達到1.5-1.9%,高于能源價格上漲和外商投資下降的影響?!ECD的中國研究報告認為,水的低質量和低效率構成中國發展的重大挑戰。

我國水資源嚴重短缺與用水嚴重浪費的現象普遍共存,建設節水型社會已經成為國家可持續發展的戰略選擇。2001年初,由43位院士和300名專家提交的《中國可持續發展水資源戰略研究報告》認為,解決我國水的問題,核心是提高用水效率,建設節水型社會,確立節流優先、治污為本、多渠道開源的指導原則。國家“十五”計劃綱要首次明確提出要建設節水型社會。2002年8月修訂的新水法規定,要發展節水型工業、農業和服務業,建立節水型社會。

中國應對水危機需要綜合戰略,關鍵是建立節水型社會。黃淮海流域是中國水短缺最為嚴重的地區,根據世界自然基金會(WWF)研究報告,如果黃淮海地區水管理能夠達到歐洲發達國家的水平,并在減少廢物排放及廢水集中處理方面投資,節水潛力達到500-800億M3,不僅完全能夠彌補北方需水量的不足,而且將大大改善中國的水環境。南水北調工程建成通水后,并不能從根本上解決中國北方缺水,而如果不能有效提高北方的用水效率和控制污染,將有25-40%的調水量被浪費。南水北調工程要發揮預期效益,避免“大調水、大污染、大浪費”,關鍵在于北方能否全面建立節水型社會。

節水是中國應對水危機的最有效途徑,節水導向的戰略適用于整個中國,不僅適用于缺水北方,也同樣適用于豐水的南方。節水不僅可以提高資源利用效率、緩解資源供給壓力,而且可以減少污水排放、降低供水投資。據《中國可持續發展水資源戰略研究報告》預測,我國2010年供水設施單位投資約8元/M3,污水處理約為10元/M3,而節水僅需3元/M3。相對于調水和治污,節水不僅成本較低,而且有很高的生態環境正外部性。節水等于減污,在主要受水質型缺水困擾的南方,也有很強的節水需求。特別是南方很多省份工業化水平和城市化速度大大高于北方,城市水源不足和水質問題十分突出,面臨不亞于北方的節水壓力。因此,不論水資源短缺的地區,還是水資源相對豐富的地區,不論枯水年,還是豐水年,不論農業還是工業,都有必要節約用水和高效用水??梢哉J為,全面建立節水機制、全面實施節水戰略、全面建設節水型社會,是解決中國缺水和污染問題的根本出路。

什么是節水型社會?如何建設節水型社會?建成什么樣的節水型社會?這是新世紀中國治水面臨的重大課題。為了探索節水型社會的實踐經驗,從去年開始,水利部選擇甘肅張掖、遼寧大連、四川綿陽等地區進行節水型社會試點。張掖市是2002年3月水利部確定的全國第一個節水型社會的試點,也是我國首次開展的區域性綜合節水示范項目,已經開展了卓有成效的工作,引起社會的廣泛關注。張掖的試點工作對于我們認識節水型社會有重要參考價值,2003年8月,我們兩次赴張掖實地考察,回京后充分吸收和借鑒已有研究成果,嘗試對張掖經驗做初步的理論總結。

二、節水型社會的三重特征:效率、效益和可持續

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